在鋰資源短缺、價(jià)格大幅度上漲的情況下，鈉離子電池獲得政策力推、資本爭相入局，多家企業(yè)更是宣布電池及正負(fù)極、電解液材料量產(chǎn)在即，行業(yè)已然駛?cè)氚l(fā)展快車道。
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“我國首套鈉離子電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——《鈉離子電池術(shù)語和詞匯》《鈉離子電池符合和命名》正在業(yè)內(nèi)征求意見，爭取在明年完成報(bào)批工作。”在近日召開的鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展論壇上，中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院副院長劉賢剛透露，下一步，將根據(jù)鈉離子電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，組織鈉離子電池領(lǐng)域相關(guān)單位積極開展鈉離子電池的標(biāo)準(zhǔn)體系研究，通過制定適用的標(biāo)準(zhǔn)支撐鈉離子電池產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。
隨著標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，鈉離子電池發(fā)展有了量度和規(guī)范。在鋰資源短缺、價(jià)格大幅度上漲的情況下，鈉離子電池獲得政策力推、資本爭相入局，多家企業(yè)更是宣布電池及正負(fù)極、電解液材料量產(chǎn)在即，行業(yè)已然駛?cè)氚l(fā)展快車道。
加快發(fā)展迫在眉睫
近年來，電化學(xué)儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車發(fā)展勢(shì)頭迅猛，但其關(guān)鍵原材料鋰資源嚴(yán)重依賴于進(jìn)口，觸發(fā)業(yè)內(nèi)擔(dān)憂。市場將目光轉(zhuǎn)向替代或備選技術(shù)——鈉離子電池。
“鈉離子電池在資源豐富度、成本、安全性等方面具有一定優(yōu)勢(shì)。”國家市場監(jiān)督管理總局標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)管理司信息技術(shù)與自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)處處長劉大山指出，近年來，我國鈉離子電池逐步進(jìn)入規(guī)模化示范階段，在低速電動(dòng)車、儲(chǔ)能領(lǐng)域嶄露頭角，部分企業(yè)開始小批量生產(chǎn)，相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)較為樂觀。未來，隨著產(chǎn)業(yè)投入加大，高性價(jià)比的鈉離子電池有望成為鋰離子電池的重要補(bǔ)充，對(duì)于保障我國能源安全意義重大。
據(jù)悉，鈉元素在地殼中儲(chǔ)量豐富且分布均勻。鈉離子電池與鋰離子電池結(jié)構(gòu)和工作原理非常相似，關(guān)鍵材料都包括正極、負(fù)極、電解液和隔膜，企業(yè)生產(chǎn)線可以快速切換和上量。
“原材料在電池成本構(gòu)成中占比超過60%。目前鋰離子電池原材料碳酸鋰價(jià)格已超過50萬元/噸，而鈉離子電池原材料碳酸鈉價(jià)格僅為3000元/噸。”興儲(chǔ)世紀(jì)首席電池科學(xué)家劉楊指出，鈉離子電池正負(fù)極集流體可用成本更低的鋁箔替代銅箔，可以進(jìn)一步降低成本。
中國工程院院士陳立泉認(rèn)為，隨著產(chǎn)業(yè)鏈的完善、技術(shù)成熟度的提高和規(guī)模效應(yīng)，鈉離子電池成本有望比磷酸鐵鋰電池低20%以上。在低速電動(dòng)車輛和儲(chǔ)能領(lǐng)域，鈉離子電池將成為主流。
中科院大連化物所儲(chǔ)能技術(shù)研究部副研究員鄭瓊預(yù)計(jì)，到2025年，國內(nèi)鈉離子電池的潛在需求量將達(dá)123吉瓦時(shí)，有望形成537億元的市場空間。
產(chǎn)業(yè)鏈初步形成
今年以來，我國鈉離子電池發(fā)展加速。國家發(fā)改委、能源局的規(guī)劃文件中多次提及鈉離子電池，提出盡快推動(dòng)鈉離子電池市場化應(yīng)用。市場上，企業(yè)融資和電池生產(chǎn)線落成，以及正負(fù)極材料、電解液投產(chǎn)運(yùn)行的消息接連發(fā)布。
中科海納總經(jīng)理李樹軍透露，作為國內(nèi)首家專注于鈉離子電池開發(fā)與制造的企業(yè)，公司一期年產(chǎn)2000噸正負(fù)極材料產(chǎn)線已建成，預(yù)計(jì)明年完成二期2萬噸正極、1萬噸負(fù)極材料產(chǎn)線投建；2024年完成10萬噸正極、5萬噸負(fù)極材料線項(xiàng)目建設(shè)。在電芯產(chǎn)業(yè)化方面，明年，中科海納安徽阜陽產(chǎn)線將擴(kuò)產(chǎn)至3-5吉瓦時(shí)，2024年與客戶合作擴(kuò)產(chǎn)至10吉瓦時(shí)以上。
電解液開發(fā)方面，新宙邦相關(guān)人士表示，該公司已完成鈉離子噸級(jí)生產(chǎn)的工藝開發(fā)，鈉離子電池新型添加劑和溶劑在江蘇翰康和湖南福邦規(guī)劃量產(chǎn)。多氟多此前也宣稱，其具備年產(chǎn)千噸六氟磷酸鈉的生產(chǎn)能力，擁有從六氟磷酸鋰產(chǎn)線快速切換六氟磷酸鈉產(chǎn)線的工程技術(shù)。
目前，雖然我國鈉離子電池已初步建立起“材料-電芯-系統(tǒng)”的產(chǎn)業(yè)鏈，但要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還面臨諸多問題。以正極材料為例，“鈉離子電池正極材料包括過渡金屬氧化物、普魯士藍(lán)類化合物、聚陰離子類化合物三種類型。過渡金屬氧化物是主流材料選擇，理論能量密度和電壓平臺(tái)均高，但循環(huán)性能、穩(wěn)定性較差；普魯士藍(lán)類化合物成本較低，材料穩(wěn)定性好，但制備過程中難以控制配位水，可導(dǎo)致循環(huán)性能、穩(wěn)定性差；聚陰離子類化合物熱穩(wěn)定性好、電壓平臺(tái)高，但理論能量密度低，導(dǎo)電性差。”劉楊指出，鈉離子電池材料體系尚未完全確定，關(guān)鍵材料性能還有待提升，生產(chǎn)工藝技術(shù)成熟度不夠且尚未出現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)。整體來看，行業(yè)還處于研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化初期，預(yù)計(jì)在2025年鈉離子電池才能開啟真正意義上的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)作用
“在鋰離子電池領(lǐng)域，我國發(fā)布并實(shí)施了多項(xiàng)鋰離子電池安全強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施對(duì)提高市場準(zhǔn)入門檻，保障消費(fèi)者生命財(cái)產(chǎn)安全具有積極意義。”劉大山指出，鈉離子電池的標(biāo)準(zhǔn)化工作剛剛開始，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期更需要制定基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)揮規(guī)范引領(lǐng)作用。
工信部電子信息司基礎(chǔ)處處長金磊認(rèn)為，鈉離子電池正處于技術(shù)攻關(guān)的關(guān)鍵時(shí)期，要支持產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)鏈協(xié)同發(fā)展，繼續(xù)支持和引導(dǎo)鈉離子電池加快創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，特別是要加強(qiáng)生產(chǎn)工藝的突破，促進(jìn)批量生產(chǎn)和規(guī)模應(yīng)用，并通過對(duì)上游材料、工藝、設(shè)備等環(huán)節(jié)的提前布局，促進(jìn)全面協(xié)同發(fā)展。還要加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化引領(lǐng)，繼續(xù)加快鈉離子電池有關(guān)產(chǎn)品材料以及上下游相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
李樹軍建議，要以正負(fù)極材料產(chǎn)能為先導(dǎo)，合作研發(fā)生產(chǎn)高性價(jià)比電解液，構(gòu)建鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)能力；以電芯產(chǎn)能為依托，進(jìn)行鈉離子電芯的定義和定型，引導(dǎo)技術(shù)路線規(guī)格和制造工藝的標(biāo)準(zhǔn)化。以儲(chǔ)能系統(tǒng)的示范推廣探討不同應(yīng)用場景下鈉離子電池系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)，促進(jìn)鈉離子電池系統(tǒng)的快速應(yīng)用。
中科海鈉董事長胡勇勝指出，今年是鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵之年，國內(nèi)已率先實(shí)現(xiàn)材料和電芯的量產(chǎn)，但要真正完善產(chǎn)業(yè)鏈，還需要大量資金的投入。他呼吁企業(yè)將市場籌集到的資金真正用于完善鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈，切實(shí)推進(jìn)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
文丨本報(bào)記者 盧奇秀
關(guān)鍵詞： 鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速 鈉離子電池
